JP3197966B2 - トランスポンダ - Google Patents
トランスポンダInfo
- Publication number
- JP3197966B2 JP3197966B2 JP34528992A JP34528992A JP3197966B2 JP 3197966 B2 JP3197966 B2 JP 3197966B2 JP 34528992 A JP34528992 A JP 34528992A JP 34528992 A JP34528992 A JP 34528992A JP 3197966 B2 JP3197966 B2 JP 3197966B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code
- signal
- phase
- transmitter
- tag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
ンスポンダに係り、特にスペクトラム拡散通信を適用し
て高品質の通信ができるようにしたものに関する。
機(インタロゲ−タ)側からの質問信号を受信機側(ト
ランスポンダ)が受信すると、質問信号の周波数と異な
った周波数の応答信号を発射して、送受信機間で通信が
行われるように構成されている。
2647号で、トランスポンダ方式の列車位置検出装置
を提案した。本提案装置は、列車に複数の受信機(以
下、タグという)を所定の間隔を保って設け、送信機が
いずれのタグと交信したかによって列車位置を検出する
ものである。したがって、タグの設置間隔で列車位置を
検出でき、例えば数mの精度で列車位置が検出できる特
長を有している。
案装置においては、タグを金属からなる列車に取付ける
ために、車体からの反射波がノイズとなったり、あるい
は、列車検知精度を高めるために、タグの設置間隔を小
さくすると、送信機の通信エリア(反応エリア)内に複
数のタグが存在することがあり、複数のタグとの交信状
態で送信機側で受信された場合、搬送波レベルで干渉が
起こり受信不能となる欠点が生じる。
て信号を送信する送信部と、タグからの信号を受信する
受信部とが一緒に設けられるために、送信部からの受信
部へのへの信号の漏れ込み、いわゆる遠近問題がどうし
ても避けられない問題として残っている。
めになされたものであって、その目的は、スペクトラム
拡散通信(以下、SS通信という)方式を採用してS/
N比を改善し、列車位置を数mの精度で、例えば2〜1
0m精度で検知できる列車位置検知装置にも適用できる
ような、高性能のトランスポンダを提供することにあ
る。特に、本発明では、上記遠近問題を解決するため
に、受信機において受信した質問信号の位相を180°
位相変調すること、及び、この位相変調を採用したとき
に生ずる、いわゆる死区間の存在を解決するために、送
信機の受信部において、受信した応答信号を質問信号及
びその質問信号を90°移相した2つの信号でそれぞれ
復調処理するようにしている。
ンダは、上記目的を達成するために、送信機の送信部か
ら所定の周波数を有する質問信号をタグに向けて送出
し、そのタグがその質問信号を受信したときに、所定の
情報を含む応答信号をその送信機の受信部に向けて送出
するトランスポンダにおいて、前記タグは、互いに種類
の異なる第1のPN符号及び第2のPN符号を発生する
PN符号発生手段と、前記所定の情報を形成する論理値
“1”及び“0”とに対応させて前記第1のPN符号及
び第2のPN符号を選択し、その選択されたPN符号で
その所定の情報をスペクトラム拡散変調処理する変調手
段と、その前記変調手段で変調された信号に基づいて、
受信した前記質問信号の位相を180°位相変調して前
記応答信号を生成する応答信号生成手段とを有し、前記
送信機の受信部は、受信した前記応答信号を前記質問信
号及びその質問信号の位相を90°移相した2つの信号
でそれぞれ復調処理して前記第1のPN符号及び第2の
PN符号をそれぞれ抽出するPN符号抽出手段と、その
前記抽出手段で抽出された第1のPN符号及び第2のP
N符号と予め用意された第1のPN符号及び第2のPN
符号とで両者の相関値を求め、その得られた相関値に基
づいて前記所定の情報を再生する再生手段とを有してい
る。
号を受けると、応答すべき情報(以下、デ−タという)
の“1”,“0”を第1,第2のPN符号で変調した信
号で質問信号を180°位相変調して、送信機側へ応答
するための応答信号を生成する。その応答信号を受信し
た送信機の受信部では、質問信号を位相が90°異なる
2つの信号を用いて復調処理して第1,第2のPN符号
を抽出する。抽出されたPN符号は、予め用意されたP
N符号との間で相関値が求められる。そして、その求め
られた相関値からデ−タが再現される。
する。図1は、本発明にに係るトランスポンダを列車位
置検知に適用したときの平面図である。
近傍の地上側に設置されているとともに、その列車イの
側面には、所定の間隔、例えば5m間隔毎にタグB,B
…が設けられている。そして、各タグB,B…には、車
両番号,列車先端からの距離位置,タグ番号等がデ−タ
として予め記憶されている。
るため、送信機AがどのタグBと交信したかによって、
列車イの先頭位置と後尾位置とを正確かつ高精度に検知
することができる。図2は、送信機AとタグB(ここで
は1つのタグしか示されないが、各タグは内部に記憶さ
れているデ−タ以外は同じであるので他のタグは省略さ
れている。)の電気的構成を示すブロック図である。
送信機Aの送信部aは、所定の周波数、例えば2.45GH
z のマイクロ波の質問信号(f)を発生する信号発生器
1を有していて、この質問信号(f)は、増幅回路2で
増幅処理された後、タグBからの応答信号とを分離する
サ−キュレ−タ3を介してタグB側に向けて発射され
る。
グB側のアンテナ5で受信される。そして、その受信し
た質問信号は、タグB内に予め記憶されているデータに
基づいて変調されて生成された応答信号により、変調回
路6で位相を180°(π)移相され、再びアンテナ5
から送信機A側のアンテナ4に向けて送出される。
の構成要素により生成される。すなわち、タグB内に
は、所定のデ−タの格納されているROMを有するデー
タ発生回路7を有していて、このデータ発生回路7の出
力は一対のアンド回路8a,8bに入力されるように構
成されている。この入力のうちの一方は(図示の側では
アンド回路8bへの入力)、反転回路9を介して入力さ
れるように構成されている。
れるデ−タのうち、論理値“1”に対応する出力があっ
たときは、アンド回路8aに出力され、他方、論理値
“0”に対応する出力があったときは、他方のアンド回
路8bに出力される。
の入力端には、第1,第2PN符号発生器10a,10
bの出力がそれぞれ入力されるように構成されている。
これらPN符号発生器10a,10bは、互いに種類の
異なる第1,第2PN符号(PN1 ,PN2 )をクロッ
クパルス発生器11からのクロックパルスで同期がとら
れて出力するように構成されている。
回路12に入力されて、上記変調回路6に出力されるよ
うに構成されている。
2の〜の箇所)の波形の例を示している。
おける出力波形で「1,0,0,1…」のデ−タを出力
している状態を示しており、また、図3のは、図2の
の箇所の出力波形、つまりデ−タをPN符号(P
N1 、又はPN2 )で変調した状態を示している。そし
て、図3のは、図2のの箇所の出力波形で、つまり
受信した質問信号を図3のに示される波形で、位相を
180°(π)移相して生成された応答信号を示してい
る。なお、図3のは、同の一部のみを拡大した図と
なっている。受信機Bにおいて受信した質問信号の位相
を180°位相変調する理由は以下のとおりである。す
なわち、上述のように、送信機Aの質問信号を受信機B
で反射させて再び送信機Aの受信部a2 で信号解読する
方式では、送信機Aからの直接漏れ信号が大きな問題に
なる。すなわち、同一周波数で非常に大きな受信妨害信
号となる。これを解決する方法として、一般に受信機B
の反射波をデータで位相変調して送り返す方法が取られ
る。位相変調の大きさは0〜180°まで考えられる
が、データの「0」,「1」に対応して0°,180°
の値をとるのが一番簡単で、しかも変化量が大きいので
ベターである。送信機Aの受信部a2 では、直接の漏れ
信号と、受信反射信号の合成信号が入力されてくる。こ
こで送信信号の一部を受信部a2 に導いて位相検波され
る。すなわち、位相差に応じて復調出力が抽出される。
このとき、送信漏れ信号は、伝送距離がほとんど無く、
直ぐに入力されるため、送信信号との位相差が0とな
り、位相検波の出力は直流分と2倍の周波数成分のみと
なる。一方、受信反射波は、データで変調されて、しか
も、送受信機A,B間の距離により波長で割り算した値
で位相がずれて入力される。これを位相検波すると、デ
ータに対応した交流の出力(データが「0」,「1」で
変化しているから)が得られる。ここで出力信号を帯域
通過フィルタ(直流分カットと搬送波の2倍成分のカッ
ト)に通してやると、受信機Bからの信号のみが取り出
せる。これを符号解読すると情報が得られる。他の変調
方式、例えば振幅変調をして反射波を返す方式等では、
漏れ信号の大きな出力に非常に小さな変調信号が加算さ
れた状態で、送信機のレベル変動、雑音によるレベル変
動が直接復調出力に影響するので、上述の位相変調に比
べ性能が非常に劣ることになる。
キュレ−タ3を介して送信器Aの受信部a2 に設けられ
た一対の第1,第2復調回路13a,13bに入力され
る。これら復調回路13a,13bのうち、一方(ここ
では第1復調回路)の復調回路13aには上記質問信号
(f)がそのまま入力され、他方(ここでは第2復調回
路)の復調回路13bには元の質問信号(f)よりも位
相が90°(π/2)進んだ、又は遅れた質問信号
(f)が入力されるように移相器14を介して入力され
ている。
(f)で復調処理されると、少なくともいずれか一方の
復調回路13a(13b)から上記PN符号(PN1 ,
PN2 )を含む信号が出力される。この出力信号は、バ
ンドパスフィルタ15a,15bを介してそれぞれ第
1,第2相関器16a,16bに入力される。なお、復
調回路13a,13bで90°移相の異なる質問信号で
復調させる理由は以下のとおりである。すなわち、受信
信号の位相が送受信機A,B間の距離の2倍(これを送
受信機間の実質伝送距離と呼ぶと)の電波伝搬遅延時間
でずれてくることになる。このズレの値が「0」又は
「1」の位相と同一になると、送信信号の一部で復調し
たとき、出力が0となってしまう。位相検波において0
〜180°の信号の位相検波は、共に0出力(直流分し
か出ない)で、これが、いわゆる死区間の存在である。
この死区間は実質伝送距離が波長の倍数繰り返した点で
存在することになる。これを解決するために、送信機A
の受信部a2 において受信した応答信号を質問信号及び
その質問信号の位相を90°移相した2つの信号でそれ
ぞれ復調処理している。このような操作をすることによ
り、上述の死区間を無くすことができる。すなわち、9
0°送信信号の漏れ信号は、いずれの検波でも直流分と
搬送波の2倍の成分となる。これらは、帯域フィルター
15a,15bにより除去される。次に、受信機Bから
の反射信号であるが、この反射信号は、0°と180°
で位相変調されており実質伝送距離により中心の位相が
バイアス値として存在する。受信部a2 で90°の位相
差を持った2つの回路(13a,13b)で復調する
と、どちらかの出力で信号が出てくることになる。45
°位相がずれた入力で入ると両方の検波回路から同一の
大きさで出力が得られる。これら出力の整理は、後述す
る図2の20データ再生器で行われる。すなわち、第1
相関器16aの出力と第2相関器16bの出力をそれぞ
れ2乗して加算し、平方根を取ると理想的な出力とな
る。
記第1PN符号(PN1 ),第2PN符号(PN2 )と
同じPN符号が、第3PN符号発生器17a、第4PN
符号発生器17bからそれぞれ入力されるように構成さ
れている。
1PN符号PN1 と相関がとれたときに所定の相関値が
得られ、また、第2の相関器16bからは第2PN符号
PN2 と相関が得られたときに所定の相関値が得られ
る。この状態は図3の,のピ−ク値によって示され
ている。
0,1…」は、同図ののデ−タ「1,0,0,1…」
とは関係していない。また、この,において、鎖線
で示されているピ−ク値(相関値)は、他のタグから受
信された信号に基づくものであるが、これは次のゲ−テ
ィング回路によって除去される。
して分離受信ができなくなる。本実施例装置では、各タ
グは、それぞれ非同期であり、発生PN符号の位相が異
なる確率が高いため、これを利用して分離受信すること
ができる。このため、一対のゲ−ティング回路17a,
17bは、両相関器16a,16bの出力側にそれぞれ
接続されていて、所定時間毎の相関値(ピ−ク値)のみ
を抽出できるように構成されている。この所定時間毎と
は、タグBのデ−タ送出タイミングに合致することであ
り、この送出タイミングは既知であるので、両ゲ−ティ
ング回路17a,17bの動作は、この送出タイミング
に合致するように決められれている。例えば、16aの
相関出力パルスの中から、PN1 の周期時間の倍数に相
当するパルスの組をそれぞれ見つけ出すことである。こ
の組が、タグB,別のタグBからの応答信号に対応する
ことになる。
示された一つのタグBからの応答信号の組を見つけ出す
ゲート信号である。また、は同じく鎖線で示された別
のタグBからの応答信号の組を見つけ出すゲート信号で
ある。実際の回路動作としては、,の両者の混在し
た信号パルス列の中から、論理判断で,のゲート信
号を作り出す。
タを中心に構成されていて、入力した両ゲ−テイング回
路17a,17bからの値を基に、タグB,別のタグB
ごとに分離してデ−タを再現し、そのデ−タから車両番
号,位置データ等を解析し、また、2つのタグからの受
信がある場合は、中間位置にいる等の論理判断をして列
車イの先頭部位置と後尾部位置を算出し、図示しない後
続の列車や管理センタへ送出するように構成されてい
る。また、送信機から、受信部への漏れ信号は、サーキ
ュレータ3の漏れとして入ってくる。これは、通信にお
ける遠近問題の一種になるが、この装置の場合は、送信
信号は線スペクトル信号であり、タグからの応答信号が
SS信号であるため、容易にS/N良くリジェクトする
ことができる。
ンダを用いて列車位置検知を行うときは、送信機とタグ
との交信をSS通信を採用しているので、遠近問題を回
避でき、またノイズを効果的に除去して高品質の通信状
態を維持でき、正確な列車位置検知とすることができ
る。
用したときのPN符号の複雑な同期回路を必要としない
ので、簡単な構造となり低コストに実施することが可能
となる。
機とタグとの交信にSS通信を採用しているので、遠近
問題を回避できるとともに、ノイズを効果的に除去して
高品質の通信状態を維持することができる。また、複数
のタグからの応答信号を分離して受信することができ
る。さらに、タグにはSS通信を採用したときのPN符
号の複雑な同期回路を必要としないので、簡単な構造と
なり低コストに実施することができる。
したときの平面図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 送信機の送信部から所定の周波数を有す
る質問信号を受信機に向けて送出し、その受信機がその
質問信号を受信したときに、所定の情報を含む応答信号
をその送信機の受信部に向けて送出するトランスポンダ
において、 前記受信機は、 互いに種類の異なる第1のPN符号及び第2のPN符号
を発生するPN符号発生手段と、 前記所定の情報を形成する論理値“1”及び“0”とに
対応させて前記第1 のPN符号及び第2のPN符号を選
択し、その選択されたPN符号でその所定の情報をスペ
クトラム拡散変調処理する変調手段と、 前記変調手段で変調された信号に基づいて、受信した前
記質問信号の位相を180°位相変調して前記応答信号
を生成する応答信号生成手段と、 前記送信機の受信部は、 受信した前記応答信号を前記質問信号及びその質問信号
の位相を90°移相した2つの信号でそれぞれ復調処理
して前記第1のPN符号及び第2のPN符号をそれぞれ
抽出するPN符号抽出手段と、 前記抽出手段で抽出された第1のPN符号及び第2のP
N符号と予め用意された第1のPN符号及び第2のPN
符号とで両者の相関値を求め、その得られた相関値に基
づいて前記所定の情報を再生する再生手段と、 を有することを特徴とするトランスポンダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34528992A JP3197966B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | トランスポンダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34528992A JP3197966B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | トランスポンダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06166374A JPH06166374A (ja) | 1994-06-14 |
JP3197966B2 true JP3197966B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18375588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34528992A Expired - Fee Related JP3197966B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | トランスポンダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3197966B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5045414A (en) * | 1989-12-29 | 1991-09-03 | International Fuel Cells Corporation | Reactant gas composition for fuel cell potential control |
US5013617A (en) * | 1989-12-29 | 1991-05-07 | International Fuel Cells Corporation | Air ejector system for fuel cell passivation |
EP0638871A3 (de) * | 1993-08-05 | 1995-12-13 | Sel Alcatel Ag | Vorrichtung zum Erfassen und Auslesen von relativ zu dieser Vorrichtung beweglichen Transpondern. |
FR2871312B1 (fr) * | 2004-06-03 | 2006-08-11 | St Microelectronics Sa | Modulation de charge dans un transpondeur electromagnetique |
JP4854228B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2012-01-18 | 日本信号株式会社 | 車軸検知装置 |
JP4752018B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2011-08-17 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 列車検知システム |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP34528992A patent/JP3197966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06166374A (ja) | 1994-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5048052A (en) | Spread spectrum communication device | |
US5974078A (en) | Modulated spread spectrum in RF identification systems method | |
CA1337829C (en) | Method for processing transmitted and reflected signals for removing unwanted signals and noise from wanted signals | |
US4045796A (en) | Correlation system for pseudo-random noise signals | |
US5959550A (en) | Remote meter reading system | |
JPH0927772A (ja) | 全二重変調バックスキャッタ・システム | |
US7321289B2 (en) | Systems and methods for reducing interference by modulating a reader transmittal signal within the transmission channel | |
JP2006325233A (ja) | トランスミッタ及びデータ送信方法 | |
NL8900144A (nl) | Communicatie-inrichting met gespreid spectrum. | |
US6002707A (en) | Spread signal spectrum communication circuits and system | |
US5124710A (en) | Coherent pulse radar system and method for the detection of a target presenting flashes of very short duration | |
JP3197966B2 (ja) | トランスポンダ | |
US4112368A (en) | Constant amplitude carrier communications system | |
JP2835789B2 (ja) | パルス圧縮制御方式 | |
US5073898A (en) | Communication device | |
US5930292A (en) | Method and apparatus for improved autocorrelation in biphase modulated pseudorandom noise coded systems using tri-state demodulation | |
JP2002344547A (ja) | データ伝送方法 | |
US5144639A (en) | Spread-spectrum communication system | |
JPS5832669B2 (ja) | エコ−検出方式 | |
JP3152781B2 (ja) | 通信装置 | |
JP2803348B2 (ja) | 移動体通信装置 | |
JPH1194933A (ja) | 測距装置 | |
JPH0559624B2 (ja) | ||
JPH0553380B2 (ja) | ||
JPH0446392B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080608 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090608 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |